作者：肖卫东 葛海燕 陈祖林
结肠癌是消化道常见肿瘤，在欧美国家的肿瘤患者死亡 原因中列第3位，在我国也逐渐呈高发趋势。约2/3的结肠癌 患者死亡时发生肝转移，而能进行肝切除治疗的病例不到 10%，大量患者只能依靠其它非手术疗法，但迄今为止并未 找到一种理想的方法。光动力疗法（PDT）问世20余年来以其独特的优点在肿瘤防治科学中显示 出较强的生命力，近年来 PDT 技术的快速发展突破了 PDT 仅能应用于表浅及管腔肿瘤治疗的传统概念，已有大量实验研究表明 PDT 可以用于治疗深部肿瘤如结肠癌肝脏转移肿瘤，作者就其当前研究近况作一综述。
一、 PDT 治疗结肠癌肝转移研究
在临床上 PDT 主要用于表浅局限性肿瘤的治疗，如皮 肤癌、膀胱癌、食管癌、头颈部癌等，很少用于治疗深部肿瘤 如结肠癌肝转移瘤，它的限制因素在于大多数光敏剂只能大量积累在正常肝脏组织，不能选择性地由肿瘤组织摄取；同 时，肝脏本身是高度色素沉着的组织，限制了光的深部穿透及有效治疗剂量。众多研究表明，使用第一代光敏剂如血卟啉衍生物（HpD）、光敏素治疗肝肿瘤，能有效地破坏肝脏肿瘤，但存在非选择性摄取及光穿透能力的限制。随着 PDT 技术的快速发展，第二代光敏剂的出 现改变了目前这种状况。它们具有更高的选择性聚集能力， 吸收波长更长（一般>650nm），从而具有更深的穿透能力，产生更大范围内的杀伤，同时它们光毒性极小，副作用更小。
中介四（ 间 羟 基 苯 基 ）7,8-二 氢 卟 吩 （mTHPC）是一种新型卟啉衍生物，它在波长652nm处有一高吸收峰。已有大量研究表明mTHPC在多种肿瘤模型及临床试验中有显著疗效，它诱发肿瘤坏死的剂量和光剂量都远小于HpD，从而副作用比HpD小得多。Rovers等使用体内荧光技术检测了mTHPC 在结肠癌肝转移大鼠模型的肝内及瘤内浓度变化，发现mTHPC在肿瘤和肝组织中的药物动力学明显不同，在给药4h 内肝脏正常组织及肿瘤组织的mTHPC浓度明显高于其他部位， 但二者无显著差别， 后肝脏组织内的mTHPC浓度迅速下降，在瘤组织内mTHPC浓度无明显变化，48h后仍保持较高水平，二者浓度比为（5.0 – 6.3）:1。他们使用652nm（15J）激光照射结肠癌肝内转移肿瘤，激发 mTHPC 使肿瘤内的广泛坏死，最大坏死灶直径达13mm，但对正常肝脏组织的损伤则是轻度的，短暂的，未产生明显坏死灶，天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙 氨 酸 氨 基 转 移 酶（ALT）仅在光照射后轻度升高，1周后恢复正常。对于实验结果，作者提出3点解释：①在 PDT 实 验中他们使用了光纤插入肿瘤组织内部进行局部照射，避免了对正常组织的损伤；②肝脏是高度色素沉着的组织，有很强的吸收光的能力，限制了光渗透；③mTHPC 在阈值水平有强烈的光漂白作用。他们还观察了长期疗效，荷瘤鼠28d的缓解率达87%（27/31），与对照组相差极为显著（p<0.001）， 而面积<30mm2的肿瘤可得到完全缓解（100%）。Rovers 等认为 mTHPC-PDT 具有诱导肿瘤完全坏死的能力；同时除了光敏剂的选择性外，先进的光传输系统、准确放置光纤的位置也是保证杀死肿瘤细胞、避免损伤正常组织的关键。作者指出，由于PDT 对正常组织的损伤是可以耐受的，光敏剂的选择性并非最重要的因素，最关键的是在尽量减少副损伤的同时，保证在肿瘤内药物浓度最高时照射，以达到彻底清除肿瘤的目的。
菌绿素α（bacteriochlorin α,BCA）也是一种新型光敏剂，是从一种光合细菌中提取出来的，研究表明在体外它可通过光氧化细胞内大量氨基酸来杀死成纤维细胞、人膀胱癌细 胞，在体内实验中可诱导实体肿瘤细胞死亡。BCA 在 760nm处有一吸收峰，这表明它有很强的组织穿透能力,BCA 可从 体内快速清除，仅有轻微光毒性。 Rovers等选用BCA 行结 肠癌肝转移 PDT 实验。实验表明：在给药早期1-4h BCA 在肿瘤中的浓度是正常肝脏组织的一半，但24h后二者浓度渐趋接近，无明显差异，表现出典型的双相药动学特征。在给 药后间隔不同时间照射的对比观察中发现：间隔1h 照射产生的坏死范围最大，而在4h 后照射的坏死范围明显<1h，作者认为给药后越早照射杀伤肿瘤效果越好，最好是在24h内；组织学检查可见肝脏肿瘤表面广泛坏死；坏死灶与正常组织间有明显界限，大量炎性细胞浸润。在副作用方面，尽管 BCA造成了肝肿瘤的大范围坏死，但监测血ALT 和 AST 这 两项肝损伤指标发现，这两种酶仅在照射后1h稍有升高， 随即下降，说明BCA的肝毒性较小。但在病理切片中发现在 坏死灶中有散在的活细胞团，这导致了35d后肿瘤的复发。
Rovers等认为就BCA的杀伤效果及其体内的快速清除速度而言，使用BCA等近红外吸收光敏剂用于肝肿瘤的PDT治疗是一种很有应用前景的方法。
5-氨基乙酰丙酸（ALA）是一种内源性光敏剂，之所以称为内源性光敏剂是因为它是细胞合成血红蛋白的前体。ALA 本身无光毒性，而是通过它的代谢产物原卟啉IX（PpIX）发挥作用。此过程主要有两步：①琥珀酰辅酶A和甘氨酸合成 ALA，限速酶为胆色素原脱氨酶 （PBG-D）；② ALA 在亚铁螯合酶（Fc）的作用下合成PpIX限速酶为Fc。外源性 ALA 过多可使细胞绕过第一步限速步骤，而引起胞内PpIX的积累。目前研究已证实肿瘤细胞的 PBG-D活性增高，Fc 活性降低，从而使肿瘤细胞内的 PpIX 大量堆积，这就为 ALA 的使用提供了合理的生物学依据。Van Hillegersberg等在结肠癌肝转移动物模型上证实了PBG-D和 Fc 的活性改变，认为可以应用 ALA 对结肠癌肝转移进行光动力治疗。Svanberg等检测了 ALA 注入动物体 内后 PpIX 在肝转移瘤、正常肝脏组织及腹膜的浓度分布，结 果显示肝肿瘤及肝正常组织 PpIX 的荧光浓度均较高，但在腹膜的荧光密度很低；他们使用激光多普勒影像技术检测了PDT 治疗后肝内肿瘤血流变化，结果显示在肿瘤内及瘤旁组 织的血流明显下降，这表明 PpIX 在PDT后早期主要造成血流改变和血管损伤，组织病理检查也证实肿瘤内血管有血栓形成，说明PDT引起的肿瘤血管损伤、肿瘤组织缺血缺氧是 造成肿瘤细胞继发死亡的主要原因之一。有研究表明PDT可诱发释放凝血因子和血管作用介质损伤血管内皮，增强瘤内血栓形成。Svanberg 等对PDT治疗后在肿瘤内及瘤旁组织出现大量血栓而在周围正常组织则很少见这一现象作如下解释：①肿瘤血管分布混乱扭曲，缺乏正常的组织结构，因而对PDT 造成的血管损伤较正常组织敏感；②PDT 过程中肿瘤周围组织释放血栓素等凝血因子，能促进肿瘤血管收缩，血细胞聚集，进而血栓形成；③肿瘤内血流速度较正常组织缓慢。
提高光敏剂的选择性是PDT研究领域的难点，也是热点。除了研究合成新的光敏剂外，通过其它载体把光敏剂特异地带到肿瘤也是近年来的研究方向之一。Hamblin等和Governatore等研究了以17.1A 单克隆抗体（Mab）为载体的光免疫治疗技术（PIT）。 17.1A Mab是一种可以识别结肠癌相关表皮膜抗原Ep-CAM的鼠源Mab，已经在临床试验中应用于放射免疫治疗人结肠癌及肝转移。 Hamblin等和Governatore等将17.1A Mab与光敏剂二氢卟吩e6 通过多聚赖氨酸形成光免疫共轭复合物（PIC），经尾静脉注入结肠癌肝转移动物模型体内，发现带阴性电荷的PIC比带阳性电荷的PIC及单纯二氢卟吩e6在肝肿瘤中的浓度分布高2-5倍，肿瘤与肝脏PIC分布比为2.5:1；同时还发现在给药后3h的浓度最高，而在24h 则开始减少；PIC在肿瘤与皮肤的分布比为38:1，远高于单纯二氢卟吩e6，也明显高于目前研制的其它光敏剂，显示出它的肿瘤特异性好的优势。PIT的光毒性很小，即使在高流量光照（200J，450mW）下也少有副损伤。短期疗效研究显示PIT 治疗后肿瘤大小、重量明显减少，只有对照组的18% ；长期观察表明经PIT治疗的动物的存活期延长到 102d，较对照组（62d）延长近1倍。PIT在结肠癌肝转移的肝区局部治疗及晚期患者的姑息治疗上显示出它的优势，如能确切了解PIC的参数、光照剂量及优化光传输方法（Hamblin 等认为通过经肝动脉注入PIC可能会大大增强肿瘤选择性），PIT将是一种有应用前景的疗法。
PDT治疗结肠癌肝转移的研究目前仍基本停留在动物实验阶段，用于临床治疗的报道较少。我国曾超英等已将PDT用于治疗肝癌，并对PDT治疗肝癌的远期疗效、影响因素及治疗安全性作了探讨，为临床推广应用提供了参考数据。他们使用组织间光动力疗法，对70例肝癌行170次治 疗，其中1次治疗组1 年生存率10%，无生存2年者；2次治疗组1年生存率50%，>2年生存率8%；3次治疗组1年生存率82%，2年生存率50%，3年生存率32%， 其中3例存活>5 年。全组只有18%的患者出现治疗后短期内一过性ALT、AST轻度升高（<50U）和总胆红素轻度升高。随访患者1-5年未见肝功能远期受损。病人接受治疗后未见严重并发症。作者认为光动力治疗肝癌远期疗效确切，是治疗大肝癌的较好方法，安全简便，创伤小，副作用少，生存质量高，值得进一步研究和推广应用。但同时应注意适应证的选择，掌握好治疗方法，否则也会对正常肝组织造成损伤，出现严重并发症。
二、 目前存在的问题和前景
经过20多年基础研究和临床实践，PDT正在以其独特优势发挥着抗肿瘤的重要作用，但仍存在着诸多问题。基础研究相对薄弱，对PDT的作用机制的了解较少，影响了新型光敏剂的开发和使用，也限制了PDT技术的发展。PDT仍有几个问题制约着在临床上大规模推广：①光敏剂的选择性仍不够理想，因光敏剂种类较多，剂量、用药方法、使用途径及光照条件的选择等的差异都影响着相互之间的可比性；②疗效仍不确切，在大部分实验中肿瘤只能缓解，但不能完全根除，较易复发；③操作较复杂，仍存在一定危险性。
PDT 是一种快速发展的新型肿瘤治疗技术，它的突破取决于如药学、光学、分子生物学等相关多个学科的发展。近年来在应用PDT治疗老年性眼底斑状变性、鲜红斑痣、周围动脉症和冠状动脉心脏病等疾病方面取得的显著效果，在治疗结肠癌肝转移方面，目前认为PDT主要适用于有少量肝转移及手术耐受性差的患者，也可作为手术治疗的辅助手段。 相信随着PDT技术的不断完善与成熟，它在肿瘤治疗方面一定会有所作为。
中国激光医学杂志 2003年 5 月第 12 卷第 2 期
